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[導讀]新產(chǎn)品系列有助于提高電動汽車的安全性,同時將解決方案尺寸減小多達90%,成本降低多達50%

2022年5月10日,上海 – 憑借在為高壓系統(tǒng)開發(fā)新的隔離制造技術和集成電路 (IC) 方面二十余年的經(jīng)驗,德州儀器 (TI)(納斯達克代碼:TXN)今天推出了新的固態(tài)繼電器產(chǎn)品系列,包括符合汽車標準的隔離驅動器和開關,這些產(chǎn)品可提供業(yè)內出色的可靠性,幫助提高電動汽車 (EV) 的安全性。這些新的隔離式固態(tài)繼電器還支持超小尺寸的解決方案,同時降低動力總成和 800V 電池管理系統(tǒng)的物料清單 (BOM) 成本。

具有集成 10V 柵極電源的 TPSI3050-Q1 隔離式開關驅動器以及 TPSI2140-Q1 1400V、50mA 隔離式開關均使用獨特的方法,通過單一隔離柵集成了電源和信號隔離,從而提高可靠性,同時顯著減小解決方案尺寸和降低成本(與現(xiàn)有的機電繼電器和固態(tài)光繼電器相比)。這些器件是全新固態(tài)繼電器產(chǎn)品系列中的第一款,該產(chǎn)品系列還將包括專為高壓工業(yè)應用設計的集成電路器件。要詳細了解固態(tài)繼電器的優(yōu)勢,請閱讀技術文章“如何使用固態(tài)繼電器實現(xiàn)更高可靠性的隔離和更小尺寸的解決方案”。

“高壓系統(tǒng)正變得越來越普遍,尤其是隨著電動汽車的普及。在 TI,我們非常專注于為系統(tǒng)設計人員尋找解決復雜隔離難題的新方法,例如在行業(yè)向 800V 電池過渡時確保車輛可靠和安全運行,同時減小解決方案尺寸和降低成本,”德州儀器 (TI) 電源開關、接口和照明副總裁兼總經(jīng)理 Troy Coleman 說?!巴ㄟ^在隔離技術中集成了更多功能,我們的新型固態(tài)繼電器使工程師能夠減小高壓電源的尺寸并降低其成本和復雜性,同時保障下一代汽車和工業(yè)系統(tǒng)的安全性。”

通過集成隔離技術實現(xiàn)更高的系統(tǒng)可靠性

新型固態(tài)繼電器可以在幾微秒內通過單個隔離柵斷開和連接負載(而機電繼電器則需要數(shù)毫秒),從而實現(xiàn)高壓汽車系統(tǒng)的更安全運行。TPSI3050-Q1 提供高達 5kVRMS 的增強型隔離,其工作壽命也比機電繼電器高10倍,機電繼電器的性能也會隨著時間的推移而退化。此外,TPSI2140-Q1 提供高達 3.75kVRMS 的基礎型隔離,使其能夠實現(xiàn)比固態(tài)光繼電器高四倍以上的時間相關電介質擊穿可靠性。

借助集成電源和信號隔離減小系統(tǒng)尺寸和降低系統(tǒng)成本

固態(tài)繼電器將電源和信號傳輸集成在單一芯片中,同時還從其設計中消除了至少三個元器件,從而顯著減小了解決方案尺寸,同時將 BOM 成本降低了多達 50%。與機械繼電器解決方案相比,TPSI3050-Q1 通過集成隔離電源、數(shù)字隔離器和柵極驅動器的功能,可將解決方案尺寸縮小多達 90%。與傳統(tǒng)固態(tài)光繼電器解決方案相比,TPSI2140-Q1 通過集成信號 FET 和電阻器并消除了對舌簧繼電器的需求,可將解決方案尺寸減小多達 50%。

提高 800V 電池管理系統(tǒng)的安全性

TPSI2140-Q1 專為高壓測量和絕緣監(jiān)測而設計,可與 BQ79631-Q1 等電池組監(jiān)測器配合使用,可比固態(tài)光繼電器更快、更準確地檢測 800V 電池管理系統(tǒng)中的絕緣故障。TPSI2140-Q1 支持使用小于 1MΩ 的電阻器,并且承受的雪崩電流比傳統(tǒng)光繼電器多 300%,有助于實現(xiàn)更安全的人機交互。

供貨情況

TI.com 上已發(fā)售預量產(chǎn)版本的TPSI3050-Q1和TPSI2140-Q1,千片起售。工程師可通過 TPSI3050Q1EVM 和 TPSI2140Q1EVM 評估模塊評估這些產(chǎn)品,評估模塊在 TI.com 有售。

通過多樣化的隔離產(chǎn)品實現(xiàn)不同的設計

固態(tài)繼電器是 TI 不斷增長的用于隔離信號和/或電源的產(chǎn)品系列的新成員。其他新產(chǎn)品包括 UCC14240-Q1 隔離式直流/直流偏置電源模塊,該模塊利用 TI 專有的集成變壓器技術實現(xiàn)高功率密度、低電磁干擾和高可靠性,從而延長電動汽車行駛里程;其他隔離產(chǎn)品還包括 AMC23C12,它是業(yè)界較早推出的增強型隔離比較器。AMC23C12 結合了標準比較器的功能與電隔離屏障,可將解決方案尺寸縮小 50%,同時可在不到 400 納秒的時間內提供超快速的隔離式雙向過流和過壓檢測。

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